实验动物遗传控制讲稿.ppt

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1、关于实验动物遗传控制第一页，讲稿共九十七页哦重重 点点 掌掌 握握 内内 容容1 1、实验动物遗传学的基本概念：品种、实验动物遗传学的基本概念：品种、品系、近交、杂交等。品系、近交、杂交等。2 2、实验动物的遗传学分类和各类实验动、实验动物的遗传学分类和各类实验动 物的特点和应用物的特点和应用3 3、实验动物命名。、实验动物命名。4 4、实验动物的遗传质量控制及培育。、实验动物的遗传质量控制及培育。第二页，讲稿共九十七页哦动物的基因型、表现型、演出型与环境之间的关系模式动物的基因型、表现型、演出型与环境之间的关系模式动物的基因型、表现型、演出型与环境之间的关系模式动物的基因型、表现型、演出型与

2、环境之间的关系模式 发育环境发育环境发育环境发育环境 周围环境周围环境周围环境周围环境 基因型基因型基因型基因型-表现型表现型表现型表现型-演出型演出型演出型演出型 由此可见由此可见由此可见由此可见,遗传与环境是影响实验动物质量的重要因遗传与环境是影响实验动物质量的重要因遗传与环境是影响实验动物质量的重要因遗传与环境是影响实验动物质量的重要因素，素，素，素，实现实验动物标准化应从控制实验动物的遗传、微实现实验动物标准化应从控制实验动物的遗传、微实现实验动物标准化应从控制实验动物的遗传、微实现实验动物标准化应从控制实验动物的遗传、微生物和寄生虫、营养、环境等四方面着手生物和寄生虫、营养、环境等四

3、方面着手生物和寄生虫、营养、环境等四方面着手生物和寄生虫、营养、环境等四方面着手。第三页，讲稿共九十七页哦实验动物育种与传统家畜育种的异同实验动物育种与传统家畜育种的异同实验动物育种与传统家畜育种的异同实验动物育种与传统家畜育种的异同：以遗传学理论为基础，作为育种工作的指南。以遗传学理论为基础，作为育种工作的指南。以遗传学理论为基础，作为育种工作的指南。以遗传学理论为基础，作为育种工作的指南。前者是培育在遗传上有更大限定的实验动物品系，前者是培育在遗传上有更大限定的实验动物品系，前者是培育在遗传上有更大限定的实验动物品系，前者是培育在遗传上有更大限定的实验动物品系，专门为科学研究提供合适的实验

4、材料；后者是培育专门为科学研究提供合适的实验材料；后者是培育专门为科学研究提供合适的实验材料；后者是培育专门为科学研究提供合适的实验材料；后者是培育具有高产、高质特性的家畜品系，为人民生活提供具有高产、高质特性的家畜品系，为人民生活提供具有高产、高质特性的家畜品系，为人民生活提供具有高产、高质特性的家畜品系，为人民生活提供丰富、优质的食品。丰富、优质的食品。丰富、优质的食品。丰富、优质的食品。第四页，讲稿共九十七页哦第第第第 一一一一 节节节节 遗传学基础知识遗传学基础知识遗传学基础知识遗传学基础知识第五页，讲稿共九十七页哦一、遗传与变异一、遗传与变异 1 1 1 1、遗传、遗传、遗传、遗传

5、后代在形态、生理、生化等方面的特征与亲代后代在形态、生理、生化等方面的特征与亲代后代在形态、生理、生化等方面的特征与亲代后代在形态、生理、生化等方面的特征与亲代 的一致性，称为遗传。的一致性，称为遗传。的一致性，称为遗传。的一致性，称为遗传。2 2 2 2、变异、变异、变异、变异 后代与亲代或者兄弟、姐妹间的不一致性，称后代与亲代或者兄弟、姐妹间的不一致性，称后代与亲代或者兄弟、姐妹间的不一致性，称后代与亲代或者兄弟、姐妹间的不一致性，称 为变异。为变异。为变异。为变异。遗传的突破即是变异，变异的巩固即是遗传。遗传的突破即是变异，变异的巩固即是遗传。遗传的突破即是变异，变异的巩固即是遗传。遗传

6、的突破即是变异，变异的巩固即是遗传。没有变异，遗传只是生命的机械重复，生物不会进没有变异，遗传只是生命的机械重复，生物不会进没有变异，遗传只是生命的机械重复，生物不会进没有变异，遗传只是生命的机械重复，生物不会进化。没有遗传，即使产生了变异，其特征也不会传化。没有遗传，即使产生了变异，其特征也不会传化。没有遗传，即使产生了变异，其特征也不会传化。没有遗传，即使产生了变异，其特征也不会传给后代。因此遗传和变异是生物进化的根本动力给后代。因此遗传和变异是生物进化的根本动力给后代。因此遗传和变异是生物进化的根本动力给后代。因此遗传和变异是生物进化的根本动力。第六页，讲稿共九十七页哦二、染色体、基因、

7、性状二、染色体、基因、性状 1 1 1 1、染色质：、染色质：、染色质：、染色质：存在于细胞核内易于被碱性染存在于细胞核内易于被碱性染存在于细胞核内易于被碱性染存在于细胞核内易于被碱性染料染色的物质的总称。在细胞分裂料染色的物质的总称。在细胞分裂料染色的物质的总称。在细胞分裂料染色的物质的总称。在细胞分裂期形成的在光学显微镜容易观察到期形成的在光学显微镜容易观察到期形成的在光学显微镜容易观察到期形成的在光学显微镜容易观察到染色质丝状体则称为染色质丝状体则称为染色质丝状体则称为染色质丝状体则称为染色体染色体染色体染色体。动物染色体组包括动物染色体组包括动物染色体组包括动物染色体组包括：常染色体常

8、染色体常染色体常染色体-同源染色体，来自亲本双方，各一半；同源染色体，来自亲本双方，各一半；同源染色体，来自亲本双方，各一半；同源染色体，来自亲本双方，各一半；性染色体性染色体性染色体性染色体-哺乳动物哺乳动物哺乳动物哺乳动物为配子同型（为配子同型（为配子同型（为配子同型（XXXXXXXX）为配子为配子为配子为配子异型（异型（异型（异型（XYXYXYXY），鸟类和爬虫类为），鸟类和爬虫类为），鸟类和爬虫类为），鸟类和爬虫类为为配子异型（为配子异型（为配子异型（为配子异型（ZWZWZWZW）为配子同型（为配子同型（为配子同型（为配子同型（ZZZZZZZZ）。）。）。）。第七页，讲稿共九十七页哦主

9、要实验动物的染色体数主要实验动物的染色体数主要实验动物的染色体数主要实验动物的染色体数动物名称动物名称动物名称动物名称染色体数染色体数染色体数染色体数（2n2n2n2n）动物名称动物名称动物名称动物名称染色体数染色体数染色体数染色体数（2n2n2n2n）牛牛牛牛60606060豚鼠豚鼠豚鼠豚鼠64646464马马马马64646464大鼠大鼠大鼠大鼠42424242猪猪猪猪38383838小鼠小鼠小鼠小鼠40404040狗狗狗狗78787878金黄地鼠金黄地鼠金黄地鼠金黄地鼠44444444猕猴猕猴猕猴猕猴42424242中国地鼠中国地鼠中国地鼠中国地鼠22222222猫猫猫猫38383838鸽

10、鸽鸽鸽80808080兔兔兔兔44444444鸡鸡鸡鸡78787878山羊山羊山羊山羊60606060蟾蜍蟾蜍蟾蜍蟾蜍22222222绵羊绵羊绵羊绵羊56565656青蛙青蛙青蛙青蛙26262626第八页，讲稿共九十七页哦2 2 2 2、基因（、基因（、基因（、基因（GeneGeneGeneGene）：）：）：）：在在在在DNADNADNADNA分子上占有一定位置的片分子上占有一定位置的片分子上占有一定位置的片分子上占有一定位置的片段段段段(约为约为约为约为5005005005001500150015001500个碱基对个碱基对个碱基对个碱基对)，具有，具有，具有，具有特定的核苷酸顺序，表现有

11、特定生特定的核苷酸顺序，表现有特定生特定的核苷酸顺序，表现有特定生特定的核苷酸顺序，表现有特定生物功能的作用单位，是传递遗传信物功能的作用单位，是传递遗传信物功能的作用单位，是传递遗传信物功能的作用单位，是传递遗传信息的基本单位。息的基本单位。息的基本单位。息的基本单位。DNADNADNADNA由腺嘌呤由腺嘌呤由腺嘌呤由腺嘌呤A A A A、鸟、鸟、鸟、鸟嘌呤嘌呤嘌呤嘌呤G G G G、胸腺嘧啶、胸腺嘧啶、胸腺嘧啶、胸腺嘧啶T T T T、胞嘧啶、胞嘧啶、胞嘧啶、胞嘧啶G G G G构成，构成，构成，构成，碱基配对（碱基配对（碱基配对（碱基配对（A-TA-TA-TA-T、G-CG-CG-CG-

12、C）与糖和磷酸）与糖和磷酸）与糖和磷酸）与糖和磷酸构成的构成的构成的构成的2 2 2 2根骨架结合成双螺旋链。根骨架结合成双螺旋链。根骨架结合成双螺旋链。根骨架结合成双螺旋链。基本名词：基本名词：基本名词：基本名词：基因：显性基因、隐性基因、基因座、等位基因基因：显性基因、隐性基因、基因座、等位基因基因：显性基因、隐性基因、基因座、等位基因基因：显性基因、隐性基因、基因座、等位基因基因型：纯合子、杂合子基因型：纯合子、杂合子基因型：纯合子、杂合子基因型：纯合子、杂合子基因突变：自发突变、诱发突变基因突变：自发突变、诱发突变基因突变：自发突变、诱发突变基因突变：自发突变、诱发突变第九页，讲稿共九

13、十七页哦基因突变基因突变基因突变基因突变基因突变基因突变基因突变基因突变是指基因组是指基因组是指基因组是指基因组DNADNADNADNA分子发生的突然的、可遗传分子发生的突然的、可遗传分子发生的突然的、可遗传分子发生的突然的、可遗传的变异现象。从分子水平上看，基因突变是指基因的变异现象。从分子水平上看，基因突变是指基因的变异现象。从分子水平上看，基因突变是指基因的变异现象。从分子水平上看，基因突变是指基因在结构上发生碱基对组成或排列顺序的改变（一个在结构上发生碱基对组成或排列顺序的改变（一个在结构上发生碱基对组成或排列顺序的改变（一个在结构上发生碱基对组成或排列顺序的改变（一个或多个碱基的替代

14、、插入、缺失、重排）。或多个碱基的替代、插入、缺失、重排）。或多个碱基的替代、插入、缺失、重排）。或多个碱基的替代、插入、缺失、重排）。可见突变可见突变可见突变可见突变-可见表型变化可见表型变化可见表型变化可见表型变化 生化突变生化突变生化突变生化突变-生化功能变化生化功能变化生化功能变化生化功能变化 突变类型突变类型突变类型突变类型 显性致死显性致死显性致死显性致死 致死突变致死突变致死突变致死突变 隐性致死隐性致死隐性致死隐性致死 条件致死突变条件致死突变条件致死突变条件致死突变第十页，讲稿共九十七页哦3 3 3 3、性状、性状、性状、性状 可观察的生物个体性质的单位，是生物体外观结可观察

15、的生物个体性质的单位，是生物体外观结可观察的生物个体性质的单位，是生物体外观结可观察的生物个体性质的单位，是生物体外观结构、形态和内在生理、生化特性等的总称。构、形态和内在生理、生化特性等的总称。构、形态和内在生理、生化特性等的总称。构、形态和内在生理、生化特性等的总称。生物体各种性质（性状）的显示是基因信息及其生物体各种性质（性状）的显示是基因信息及其生物体各种性质（性状）的显示是基因信息及其生物体各种性质（性状）的显示是基因信息及其表达过程与环境交互作用的结果。表达过程与环境交互作用的结果。表达过程与环境交互作用的结果。表达过程与环境交互作用的结果。表现型是基因型表现型是基因型表现型是基因

16、型表现型是基因型的外在显现，基因型是表现型的内在控制。的外在显现，基因型是表现型的内在控制。的外在显现，基因型是表现型的内在控制。的外在显现，基因型是表现型的内在控制。基本名词：基本名词：基本名词：基本名词：显性性状、隐性性状、相对性状、显性性状、隐性性状、相对性状、显性性状、隐性性状、相对性状、显性性状、隐性性状、相对性状、质量性状、数量性状、表现型（野生型、突变型）质量性状、数量性状、表现型（野生型、突变型）质量性状、数量性状、表现型（野生型、突变型）质量性状、数量性状、表现型（野生型、突变型）第十一页，讲稿共九十七页哦三、遗传定律三、遗传定律 1 1 1 1、一对相对性状的遗传、一对相对

17、性状的遗传、一对相对性状的遗传、一对相对性状的遗传 孟德尔显隐性定律：孟德尔显隐性定律：孟德尔显隐性定律：孟德尔显隐性定律：当两个纯种杂交时，当两个纯种杂交时，当两个纯种杂交时，当两个纯种杂交时，F1F1F1F1全为杂合子，只表现显全为杂合子，只表现显全为杂合子，只表现显全为杂合子，只表现显 性基因控制的性状性基因控制的性状性基因控制的性状性基因控制的性状(显性性状显性性状显性性状显性性状)。孟德尔分离定律：孟德尔分离定律：孟德尔分离定律：孟德尔分离定律：当两个纯种杂交的当两个纯种杂交的当两个纯种杂交的当两个纯种杂交的子一代子一代子一代子一代自群交配时，一对等自群交配时，一对等自群交配时，一对

18、等自群交配时，一对等 位基因在子一代性细胞形成过程中，彼此随机分离位基因在子一代性细胞形成过程中，彼此随机分离位基因在子一代性细胞形成过程中，彼此随机分离位基因在子一代性细胞形成过程中，彼此随机分离 进入不同的性细胞中，通过性细胞在受精过程中的进入不同的性细胞中，通过性细胞在受精过程中的进入不同的性细胞中，通过性细胞在受精过程中的进入不同的性细胞中，通过性细胞在受精过程中的 随机结合，基因又重组成对，其子随机结合，基因又重组成对，其子随机结合，基因又重组成对，其子随机结合，基因又重组成对，其子F2F2F2F2的的的的基因型比例基因型比例基因型比例基因型比例 为为为为1:2:11:2:11:2:

19、11:2:1，表现型的分离比例是，表现型的分离比例是，表现型的分离比例是，表现型的分离比例是3:13:13:13:1。第十二页，讲稿共九十七页哦2 2 2 2、两对以上相对性状的遗传、两对以上相对性状的遗传、两对以上相对性状的遗传、两对以上相对性状的遗传基因自由组合（独立分配）定律：基因自由组合（独立分配）定律：基因自由组合（独立分配）定律：基因自由组合（独立分配）定律：当具有两对（或更多对）相对性状的亲本进行杂交，在当具有两对（或更多对）相对性状的亲本进行杂交，在当具有两对（或更多对）相对性状的亲本进行杂交，在当具有两对（或更多对）相对性状的亲本进行杂交，在子一代产生配子时，在等位基因分离的

20、同时，非同源染色体子一代产生配子时，在等位基因分离的同时，非同源染色体子一代产生配子时，在等位基因分离的同时，非同源染色体子一代产生配子时，在等位基因分离的同时，非同源染色体上的基因表现为自由组合。上的基因表现为自由组合。上的基因表现为自由组合。上的基因表现为自由组合。其实质是非等位基因自由组合其实质是非等位基因自由组合其实质是非等位基因自由组合其实质是非等位基因自由组合，不同染色体上的等位基因不同染色体上的等位基因不同染色体上的等位基因不同染色体上的等位基因的分离或组合是彼此间互不干扰的分离或组合是彼此间互不干扰的分离或组合是彼此间互不干扰的分离或组合是彼此间互不干扰的，各自独立地分配到配子

21、中去。因此也称为独立分配律。的，各自独立地分配到配子中去。因此也称为独立分配律。的，各自独立地分配到配子中去。因此也称为独立分配律。的，各自独立地分配到配子中去。因此也称为独立分配律。基因连锁与互换（重组）定律基因连锁与互换（重组）定律基因连锁与互换（重组）定律基因连锁与互换（重组）定律 在进行减数分裂形成配子时，位于在进行减数分裂形成配子时，位于在进行减数分裂形成配子时，位于在进行减数分裂形成配子时，位于同一条染色体上的不同一条染色体上的不同一条染色体上的不同一条染色体上的不同基因同基因同基因同基因，常常连在一起进入配子；在减数分裂形成四分体，常常连在一起进入配子；在减数分裂形成四分体，常常

22、连在一起进入配子；在减数分裂形成四分体，常常连在一起进入配子；在减数分裂形成四分体时，位于时，位于时，位于时，位于同源染色体上的等位基因同源染色体上的等位基因同源染色体上的等位基因同源染色体上的等位基因有时会随着非姐妹染色单有时会随着非姐妹染色单有时会随着非姐妹染色单有时会随着非姐妹染色单体的交换而发生交换，因而产生了基因的重组。体的交换而发生交换，因而产生了基因的重组。体的交换而发生交换，因而产生了基因的重组。体的交换而发生交换，因而产生了基因的重组。第十三页，讲稿共九十七页哦分离定律和自由组合定律的区别分离定律和自由组合定律的区别分离定律和自由组合定律的区别分离定律和自由组合定律的区别：前

23、者是一对等位基因的分离，后者是非等位基因间的分前者是一对等位基因的分离，后者是非等位基因间的分前者是一对等位基因的分离，后者是非等位基因间的分前者是一对等位基因的分离，后者是非等位基因间的分离离离离,并且这些非等位基因还必须位于不同的染色体上。并且这些非等位基因还必须位于不同的染色体上。并且这些非等位基因还必须位于不同的染色体上。并且这些非等位基因还必须位于不同的染色体上。实现自由组合定律子二代分离规律的条件实现自由组合定律子二代分离规律的条件实现自由组合定律子二代分离规律的条件实现自由组合定律子二代分离规律的条件：一符合分离定律遗传应具有的各项条件之外；二就是控一符合分离定律遗传应具有的各项

24、条件之外；二就是控一符合分离定律遗传应具有的各项条件之外；二就是控一符合分离定律遗传应具有的各项条件之外；二就是控制两对或更多对相对性状的等位基因不在同一条染色体上，制两对或更多对相对性状的等位基因不在同一条染色体上，制两对或更多对相对性状的等位基因不在同一条染色体上，制两对或更多对相对性状的等位基因不在同一条染色体上，而且各对等位基因不产生任何相互作用。而且各对等位基因不产生任何相互作用。而且各对等位基因不产生任何相互作用。而且各对等位基因不产生任何相互作用。基因的连锁和交换定律与基因的自由组合定律并不矛盾，基因的连锁和交换定律与基因的自由组合定律并不矛盾，基因的连锁和交换定律与基因的自由组

25、合定律并不矛盾，基因的连锁和交换定律与基因的自由组合定律并不矛盾，它们是在不同情况下发生的遗传规律：位于非同源染色体上的它们是在不同情况下发生的遗传规律：位于非同源染色体上的它们是在不同情况下发生的遗传规律：位于非同源染色体上的它们是在不同情况下发生的遗传规律：位于非同源染色体上的两对两对两对两对(或多对或多对或多对或多对)基因，是按照自由组合定律向后代传递的，而位基因，是按照自由组合定律向后代传递的，而位基因，是按照自由组合定律向后代传递的，而位基因，是按照自由组合定律向后代传递的，而位于同源染色体上的两对于同源染色体上的两对于同源染色体上的两对于同源染色体上的两对(或多对或多对或多对或多对

26、)基因，则是按照连锁和交换定基因，则是按照连锁和交换定基因，则是按照连锁和交换定基因，则是按照连锁和交换定律向后代传递的。律向后代传递的。律向后代传递的。律向后代传递的。第十四页，讲稿共九十七页哦由孟德尔显隐性定律和分离定律可知由孟德尔显隐性定律和分离定律可知由孟德尔显隐性定律和分离定律可知由孟德尔显隐性定律和分离定律可知：基因决定遗传性状，显隐性基因控制相对性状；基因决定遗传性状，显隐性基因控制相对性状；基因决定遗传性状，显隐性基因控制相对性状；基因决定遗传性状，显隐性基因控制相对性状；体细胞中二个基因控制一个性状；体细胞中二个基因控制一个性状；体细胞中二个基因控制一个性状；体细胞中二个基因

27、控制一个性状；在性细胞形成过程中成对的基因彼此分离；在性细胞形成过程中成对的基因彼此分离；在性细胞形成过程中成对的基因彼此分离；在性细胞形成过程中成对的基因彼此分离；每个性细胞含有一半基因；每个性细胞含有一半基因；每个性细胞含有一半基因；每个性细胞含有一半基因；性细胞随机结合；性细胞随机结合；性细胞随机结合；性细胞随机结合；受精形成合子时，受精形成合子时，受精形成合子时，受精形成合子时，双方提供的基因（各一个个）相双方提供的基因（各一个个）相双方提供的基因（各一个个）相双方提供的基因（各一个个）相互影响，决定个体性状。互影响，决定个体性状。互影响，决定个体性状。互影响，决定个体性状。基因与性状

28、的关系：基因与性状的关系：一个基因决定一个性状；一个基因决定一个性状；一个基因决定多个性状；一个基因决定多个性状；多个基因决定一个性状；多个基因决定一个性状；第十五页，讲稿共九十七页哦四、群体遗传学四、群体遗传学 群体遗传学群体遗传学群体遗传学群体遗传学（Population geneticsPopulation geneticsPopulation geneticsPopulation genetics）又称）又称）又称）又称 族群遗传学或种群遗传学，是族群遗传学或种群遗传学，是族群遗传学或种群遗传学，是族群遗传学或种群遗传学，是应用数学和统计学方法应用数学和统计学方法应用数学和统计学方法应

29、用数学和统计学方法研究生物群体中的基因频率和基因型频率研究生物群体中的基因频率和基因型频率研究生物群体中的基因频率和基因型频率研究生物群体中的基因频率和基因型频率以及以及以及以及影响影响影响影响这些频率的遗传学这些频率的遗传学这些频率的遗传学这些频率的遗传学因素，从而了解生物群体遗传结构因素，从而了解生物群体遗传结构因素，从而了解生物群体遗传结构因素，从而了解生物群体遗传结构的变化规律。的变化规律。的变化规律。的变化规律。通俗而言，群体遗传学以群体为单位研通俗而言，群体遗传学以群体为单位研通俗而言，群体遗传学以群体为单位研通俗而言，群体遗传学以群体为单位研究群体内遗传结构及其变化规律的遗传学分

30、支学科。究群体内遗传结构及其变化规律的遗传学分支学科。究群体内遗传结构及其变化规律的遗传学分支学科。究群体内遗传结构及其变化规律的遗传学分支学科。四种演化动力四种演化动力四种演化动力四种演化动力包括包括包括包括自然选择、遗传漂变、突自然选择、遗传漂变、突自然选择、遗传漂变、突自然选择、遗传漂变、突变以及基因流产变以及基因流产变以及基因流产变以及基因流产。群体遗传学也研究种群的分类，以及种群的空间结群体遗传学也研究种群的分类，以及种群的空间结群体遗传学也研究种群的分类，以及种群的空间结群体遗传学也研究种群的分类，以及种群的空间结构，同时也试图解释诸如适应和物种形成现象的理论。构，同时也试图解释诸

31、如适应和物种形成现象的理论。构，同时也试图解释诸如适应和物种形成现象的理论。构，同时也试图解释诸如适应和物种形成现象的理论。第十六页，讲稿共九十七页哦1 1 1 1、群体：、群体：、群体：、群体：又称为孟德尔群体（又称为孟德尔群体（又称为孟德尔群体（又称为孟德尔群体（Mendelian populationMendelian population）指一定地域内一群可以相互交配的所有生物个体。指一定地域内一群可以相互交配的所有生物个体。指一定地域内一群可以相互交配的所有生物个体。指一定地域内一群可以相互交配的所有生物个体。2 2 2 2、基因频率和基因型频率、基因频率和基因型频率、基因频率和基因

32、型频率、基因频率和基因型频率基因型频率基因型频率基因型频率基因型频率（genotype frequencygenotype frequencygenotype frequencygenotype frequency）：群体中不：群体中不：群体中不：群体中不同基因型个体所占的比例。同基因型个体所占的比例。同基因型个体所占的比例。同基因型个体所占的比例。基因频率基因频率基因频率基因频率（gene frequencygene frequencygene frequencygene frequency）：在一个群体中，：在一个群体中，：在一个群体中，：在一个群体中，在在在在所研究的基因座位上不同的等位

33、基因所占的比例。所研究的基因座位上不同的等位基因所占的比例。所研究的基因座位上不同的等位基因所占的比例。所研究的基因座位上不同的等位基因所占的比例。第十七页，讲稿共九十七页哦3 3 3 3、HardyHardyHardyHardyWeinbergWeinbergWeinbergWeinberg定律定律定律定律 在一个完全随机交配的大群体中，如果没有突在一个完全随机交配的大群体中，如果没有突在一个完全随机交配的大群体中，如果没有突在一个完全随机交配的大群体中，如果没有突变、选择、基因迁移等因素的干扰，基因频率和基变、选择、基因迁移等因素的干扰，基因频率和基变、选择、基因迁移等因素的干扰，基因频率

34、和基变、选择、基因迁移等因素的干扰，基因频率和基因型频率在世代之间保持不变。也称为因型频率在世代之间保持不变。也称为因型频率在世代之间保持不变。也称为因型频率在世代之间保持不变。也称为遗传平衡定遗传平衡定遗传平衡定遗传平衡定律（律（律（律（law of genetic equilibriumlaw of genetic equilibriumlaw of genetic equilibriumlaw of genetic equilibrium）平衡群体平衡群体平衡群体平衡群体：在没有突变、选择、迁移的情况下，随在没有突变、选择、迁移的情况下，随在没有突变、选择、迁移的情况下，随在没有突变、选

35、择、迁移的情况下，随机交配群体的基因型频率与等位基因频率在世代间机交配群体的基因型频率与等位基因频率在世代间机交配群体的基因型频率与等位基因频率在世代间机交配群体的基因型频率与等位基因频率在世代间保持不变，这样的群体称为平衡群体。保持不变，这样的群体称为平衡群体。保持不变，这样的群体称为平衡群体。保持不变，这样的群体称为平衡群体。第十八页，讲稿共九十七页哦平衡群体的基因频率及基因型频率：平衡群体的基因频率及基因型频率：平衡群体的基因频率及基因型频率：平衡群体的基因频率及基因型频率：合子基因频率合子基因频率合子基因频率合子基因频率(即合子形成的概率即合子形成的概率即合子形成的概率即合子形成的概率

36、)等于配子基因等于配子基因等于配子基因等于配子基因频率的乘积：频率的乘积：频率的乘积：频率的乘积：三种三种三种三种基因型的频率基因型的频率基因型的频率基因型的频率为：为：为：为：AA:AA:P=p P=p2 2 Aa:Aa:H=2pq H=2pq aa:aa:Q=q Q=q2 2正好是（正好是（p+q)p+q)2 2二项式的展开式（二项式的展开式（p+q)p+q)2 2=p=p2 2+2pq+q+2pq+q2 2第十九页，讲稿共九十七页哦影响群体影响群体影响群体影响群体Hardy-WeinbergHardy-WeinbergHardy-WeinbergHardy-Weinberg平衡平衡平衡平

37、衡的因素：的因素：的因素：的因素：随机遗传漂移随机遗传漂移随机遗传漂移随机遗传漂移 近亲交配近亲交配近亲交配近亲交配 迁移迁移迁移迁移 突变突变突变突变 选择选择选择选择 改变改变改变改变基因频率基因频率基因频率基因频率的因素：的因素：的因素：的因素：突变、选择、遗传漂变（奠基者效应）突变、选择、遗传漂变（奠基者效应）突变、选择、遗传漂变（奠基者效应）突变、选择、遗传漂变（奠基者效应）第二十页，讲稿共九十七页哦1 1）基基基基因因因因突突突突变变变变是是是是新新新新基基基基因因因因的的的的唯唯唯唯一一一一来来来来源源源源，是是是是自自自自然然然然选选选选择择择择的的的的原原原原始始始始材材材材

38、料；对基因频率的影响也是巨大的。料；对基因频率的影响也是巨大的。料；对基因频率的影响也是巨大的。料；对基因频率的影响也是巨大的。有些突变能影响到动物形态和生理功能有些突变能影响到动物形态和生理功能有些突变能影响到动物形态和生理功能有些突变能影响到动物形态和生理功能.而另一些突变可能对动物生存影响不大而另一些突变可能对动物生存影响不大而另一些突变可能对动物生存影响不大而另一些突变可能对动物生存影响不大.突变基因也可能通过回复突变转变为原有类型的基因。突变基因也可能通过回复突变转变为原有类型的基因。突变基因也可能通过回复突变转变为原有类型的基因。突变基因也可能通过回复突变转变为原有类型的基因。第二

39、十一页，讲稿共九十七页哦 突变突变突变突变 基因：基因：基因：基因：A A A A a a a a 初始初始初始初始 频率：频率：频率：频率：p p p p0 0 0 0 q q q q0 0 0 0 下一代频率：下一代频率：下一代频率：下一代频率：p p p p1 1 1 1=p=p=p=p0-0-0-0-upupupup0 0 0 0vqvqvqvq0 0 0 0 q q q q=q=q=q=q0 0 0 0-vq-vq-vq-vq0 0 0 0upupupup0 0 0 0 改改改改 变变变变 量：量：量：量：p=pp=pp=pp=p1 1 1 1q q q q0 0 0 0=-up=-

40、up=-up=-up0 0 0 0+vq+vq+vq+vq0 0 0 0 q=qq=qq=qq=q1 1 1 1-q-q-q-q0 0 0 0=-vq=-vq=-vq=-vq0+0+0+0+upupupup0 0 0 0 由由由由于于于于u u u u和和和和v v v v朝朝朝朝相相相相反反反反的的的的方方方方向向向向起起起起作作作作用用用用。突突突突变变变变成成成成为为为为a a a a越越越越多多多多，则则则则将将将将会会会会有有有有更更更更多多多多的的的的a a a a 突突突突变变变变成成成成为为为为。因因因因此此此此，不不不不难难难难看看看看出出出出，朝朝朝朝两两两两个个个个方方方

41、方向向向向突突突突变变变变的的的的速速速速率率率率可能达到平衡状态，即基因频率改变量为零。这时：可能达到平衡状态，即基因频率改变量为零。这时：可能达到平衡状态，即基因频率改变量为零。这时：可能达到平衡状态，即基因频率改变量为零。这时：q=up-vq=0 up=vq u(1-q)-vq=0 q=u/(u+v)q=up-vq=0 up=vq u(1-q)-vq=0 q=u/(u+v)q=up-vq=0 up=vq u(1-q)-vq=0 q=u/(u+v)q=up-vq=0 up=vq u(1-q)-vq=0 q=u/(u+v)同理，同理，同理，同理，p=v/(u+v)p=v/(u+v)p=v/(

42、u+v)p=v/(u+v)第二十二页，讲稿共九十七页哦2 2 2 2）选择）选择）选择）选择有自然选择和人工选择。有自然选择和人工选择。有自然选择和人工选择。有自然选择和人工选择。自然选择的结果总是使群体向着更加适应于环自然选择的结果总是使群体向着更加适应于环自然选择的结果总是使群体向着更加适应于环自然选择的结果总是使群体向着更加适应于环境的方向发展。境的方向发展。境的方向发展。境的方向发展。影响基因型频率和基因的频率；选择影响基因型频率和基因的频率；选择影响基因型频率和基因的频率；选择影响基因型频率和基因的频率；选择作用发生在作用发生在作用发生在作用发生在育龄期以后育龄期以后育龄期以后育龄期

43、以后，对基因型频率和基因频率的，对基因型频率和基因频率的，对基因型频率和基因频率的，对基因型频率和基因频率的影响不大。影响不大。影响不大。影响不大。选择的强弱是用选择的强弱是用选择的强弱是用选择的强弱是用选择系数（选择系数（选择系数（选择系数（s s s s）来表示，来表示，来表示，来表示，是指某是指某是指某是指某一基因型个体减少繁殖下一代的比例。一基因型个体减少繁殖下一代的比例。一基因型个体减少繁殖下一代的比例。一基因型个体减少繁殖下一代的比例。假设不受选择的基因型个体对下一代的贡献为假设不受选择的基因型个体对下一代的贡献为假设不受选择的基因型个体对下一代的贡献为假设不受选择的基因型个体对下

44、一代的贡献为100%100%100%100%或或或或1 1 1 1。如：如：如：如：s=1/1000,s=1/1000,s=1/1000,s=1/1000,表示对于某一基因来说有表示对于某一基因来说有表示对于某一基因来说有表示对于某一基因来说有1/10001/10001/10001/1000的个体不的个体不的个体不的个体不能参与繁殖能参与繁殖能参与繁殖能参与繁殖那么受选择的个体对下代的贡献将为那么受选择的个体对下代的贡献将为那么受选择的个体对下代的贡献将为那么受选择的个体对下代的贡献将为1-s1-s1-s1-s。这里。这里。这里。这里的的的的1-s1-s1-s1-s被称为某一基因型的被称为某一

45、基因型的被称为某一基因型的被称为某一基因型的适合度或选择值适合度或选择值适合度或选择值适合度或选择值。第二十三页，讲稿共九十七页哦假设有两个等位基因和假设有两个等位基因和a a，初始频率为，初始频率为p p和和q q，对对a a为完全显性，同时对为完全显性，同时对aaaa个体的选择系数为个体的选择系数为s s，那么，那么三种基因型个体对下一代的贡献为：三种基因型个体对下一代的贡献为：AAAAAaAaaaaasumsumq q0 0p p2 22pq2pqq q2 21 11-s1-s1 11 11-s1-sq q1 1p p2 22pq2pqq q2 2(1-s)(1-s)1-sq1-sq2

46、2第二十四页，讲稿共九十七页哦 由此可见：下一代基因型频率的总和不再是由此可见：下一代基因型频率的总和不再是1 1。有有sqsq2 2部分的个体由于选择而被淘汰。部分的个体由于选择而被淘汰。在下一代中，在下一代中，a a的基因频率为的基因频率为q q1 1 由选择所造成的基因频率改变量由选择所造成的基因频率改变量qq为：为：q=q q=q1 1-q-q0 0 q q0 0=Q+H*1/2=(pq+q=Q+H*1/2=(pq+q2 2)/N)/N q q1 1=Q+H*1/2=pq+q=Q+H*1/2=pq+q2 2(1-s)/N(1-s)/N q=q q=q1 1-q-q0 0=(pq+q=(

47、pq+q2 2-sq-sq2 2)/(1-sq)/(1-sq2 2)-(pq+q)-(pq+q2 2)=-sq =-sq2 2(1-q)/(1-sq(1-q)/(1-sq2 2)q q的大小取决两个因素，选择系数和初始频率。的大小取决两个因素，选择系数和初始频率。q q为负值说明为负值说明a a基因的频率每代都要减少。基因的频率每代都要减少。第二十五页，讲稿共九十七页哦3 3 3 3）遗传漂变）遗传漂变）遗传漂变）遗传漂变（genetic driftgenetic driftgenetic driftgenetic drift）：由于群体较小和偶然：由于群体较小和偶然：由于群体较小和偶然：由于

48、群体较小和偶然事件（或者是非随机取样）所造成的基因频率的不确事件（或者是非随机取样）所造成的基因频率的不确事件（或者是非随机取样）所造成的基因频率的不确事件（或者是非随机取样）所造成的基因频率的不确定性变化，被称为随机遗传漂变（定性变化，被称为随机遗传漂变（定性变化，被称为随机遗传漂变（定性变化，被称为随机遗传漂变（random genetic random genetic random genetic random genetic driftdriftdriftdrift），或称或称或称或称WrightWrightWrightWright效应。效应。效应。效应。当一个群体起源于少数几当一个群

49、体起源于少数几当一个群体起源于少数几当一个群体起源于少数几个个体时，就会发生遗传漂变的极端情况，称为个个体时，就会发生遗传漂变的极端情况，称为个个体时，就会发生遗传漂变的极端情况，称为个个体时，就会发生遗传漂变的极端情况，称为奠基奠基奠基奠基者效应：者效应：者效应：者效应：（founder effectfounder effectfounder effectfounder effect）。）。）。）。这最初的少数个体就这最初的少数个体就这最初的少数个体就这最初的少数个体就是是是是奠基者奠基者奠基者奠基者。例如：例如：例如：例如：假设群体大小为假设群体大小为假设群体大小为假设群体大小为N N N

50、 N，某位点上基因，某位点上基因，某位点上基因，某位点上基因A A A A的频率为的频率为的频率为的频率为p p p p，另一个等位基因，另一个等位基因，另一个等位基因，另一个等位基因a a a a的频率为的频率为的频率为的频率为q q q q。抽样误差抽样误差抽样误差抽样误差=/pq/2N=/pq/2N=/pq/2N=/pq/2N 如果如果如果如果p=q=0.5p=q=0.5p=q=0.5p=q=0.5，N=50N=50N=50N=50及及及及5000500050005000时，这时的标准偏差为：时，这时的标准偏差为：时，这时的标准偏差为：时，这时的标准偏差为：N=50 N=50 N=50